FIZYKA ĆWICZENIA (1 semestr, kierunek: Chemia) Zadania – Praca ...

FIZYKA ĆWICZENIA
(1 semestr, kierunek: Chemia)
Zadania – Praca, energia, moc. Zasada zachowania energii, zachowania pędu
i momentu pędu.
Zad 1
Obliczyć pracę siły zachowawczej F, równej co do wartości sile cięŜkości, potrzebną do
przeniesienia ciała o masie m na drodze:
a) A C D
b) A B D
Zad 2
Zad 3
Zad 4
Chłopiec o masie równej 51kg wspina się ze stałą prędkością na koniec pionowej liny o
długości 6,00[m], w ciągu 10,0[s]. Do pleców ma przytroczony kanister (którego masę
pomijamy) z wodą o masie początkowej 9kg, z którego podczas wspinania wylewa się woda
z szybkością 0.9kg/s.
a) Jaką całkowitą pracę wykonuje ten chłopiec?
b) Jaką średnią moc wydatkuje on podczas wspinania?
Skrzynię o masie 220 kg wiszącą na niewaŜkiej linie o długości 12[m] odchylono w bok na
odległość 1,2m od pionu
a) Jaką siłą naleŜy działać na skrzynię, aby mogła ona pozostać w tej pozycji?
b) Czy podczas podtrzymywania skrzyni jest wykonywana jakaś praca?
c) Czy w czasie odchylania skrzyni od pionu była wykonywana jakaś praca? Jeśli tak, to
jaka?
Obliczyć energię potencjalną, kinetyczną oraz sumę tych energii dla ciała o masie m = 200 g
wzniesionego na wysokość H = 4 m i puszczonego swobodnie. Obliczenie przeprowadzić dla
wysokości 4m, 2m i 0m.

Zad 5
Po wewnętrznej stronie obręczy o promienia R ślizga się ze stałą (tak dobraną, by
w najwyŜszym punkcie toru nie oderwał się od obręczy) prędkością pojazd o masie m.
Oblicz pracę wykonaną podczas jednego obiegu, jeŜeli współczynnik tarcia o obręcz wynosi
f, a rozmiary pojazdu są małe w porównaniu z R. Z jaką mocą pracuje silnik pojazdu?
Zad.6
Analizujemy znaną wszystkim legendę o Wilhelmie Tellu, który strzałą wystrzeloną z kuszy
miał zestrzelić jabłko umieszczone na głowie swego syna. Przyjmując, Ŝe masa jabłka
wynosi M = 200 g, a masa strzały, lecącej z prędkością v 0 = 100 m/s i przebijającej
centralnie jabłko o masie m = 50 g, obliczyć, w jakiej odległości upadła strzała, jeŜeli jabłko
upadło w odległości s = 5 m. Wysokość chłopca wynosi h = 1,5 m. Pominąć opór powietrza
i tarcie.
Zad 7
Człowiek o masie m 1 = 70 kg stoi na stołku obrotowym trzymając hantle o masie m 2 = 6 kg
w wyciągniętych w bok rękach. Hantle znajdują w odległości r 1 = 70 cm od osi stołka.
Stołek wykonuje 1 obrót w ciągu 2 s. Jaki będzie okres obrotu stołka, jeŜeli człowiek zbliŜy
hantle na odległość r 2 = 20 cm od jego osi? Ramię bezwładności dla ciała człowieka wynosi
k = 15 cm. Moment bezwładności samego stołka i wyciągniętych ramion zaniedbać.
Zad. 8
Zad. 9
Zad 10
Trzy doskonale spręŜyste kulki o masach m 1 =50g, m 2 =40g i m 3 =30g wiszą na pionowych
nitkach tak, Ŝe ich środki leŜą w jednej prostej, a kule stykają się. Pierwszą z nich
odchylamy i puszczamy. Uderza ona w drugą z prędkością v=6,3 cm/s. Jaką prędkość
uzyskała ostatnia kulka?
Drobina gazu mająca prędkość 300 m/s zderza się elastycznie z druga taką samą drobiną,
która początkowo spoczywa. Po zderzeniu pierwsza drobina porusza się pod kątem 30° do
początkowego kierunku ruchu. Znaleźć prędkość kaŜdej drobiny po zderzeniu i kąt, jaki
tworzy odrzucona drobina-target z kierunkiem pierwotnym drobiny padającej.
Obliczyć pracę wykonaną przez siłę grawitacji podczas rzutu poziomego ciała z wysokości
h = 10[m] z prędkością początkową 3 [m/s]. Potraktować pracę jako całkę krzywoliniową.